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1 INTRODUÇÃO
1.1INFECÇÕES BACTERIANAS
1.1.1 ASPECTOS GERAIS
Segundo a Portaria nº 2.616 de 12 de maio de 1998 do Ministério da Saúde, as
infecções são divididas em dois grandes grupos: Infecções comunitárias (IC) e
Infecções hospitalares (IH). Essas infecções diferem pela constatação se a
origem da infecção é anterior ou posterior à admissão do paciente no hospital
(BRASIL, 1998).
Recentemente, têm sido relatados inúmeros casos de infecções de caráter
multirresistente fora dos hospitais, caso de infecções adquiridas pela
comunidade (ALANIS, 2005). As infecções comunitárias são as responsáveis
em sua maioria pelo uso indiscriminado e empírico de antimicrobianos pela
população. Paralelo a esse uso, cresce e se expande o fenômeno de
resistência de microrganismos patogênicos aos efeitos farmacológicos dos
fármacos antibacterianos.
1.1.2 PRINCIPAIS TIPOS DE INFECÇÕES BACTERIANAS E OS
SEUS AGENTES ETIOLÓGICOS
Do conjunto de infecções merecem destaque:
Infecções respiratórias;
Infecções urinárias;
Infecções cutâneas.
As infecções respiratórias representam o principal tipo de infecção comunitária,
alcançou o patamar de problema de saúde publica e é representada pelas
afecções específicas: amigdalite, faringoamigdalite aguda, rinofaringite e
pneumonia. Essas infecções podem ter etiologia viral ou bacteriana, tornando o
correto diagnóstico um fator determinante para a adoção de uma
farmacoterapia adequada. Os principais microrganismos que podem estar
relacionados a essas afecções são Streptococcus pyogenes, Corynebacterium
diphtheriae, Yersinia enterocolitica, Arcanobacterium haemolyticum, Neisseria
gonorrhoeae,Corynebacterium ulcerans, Treponema pallidum, Chlamydia
pneumoniae, Mycoplasma pneumoniae, Haemophilus influenzae e Moraxella
catarrhalis(BANTAR,2011;MATOS,2007).
As infecções urinárias e cutâneas também são de grande prevalência na clinica
médica e estão associadas ao uso de diversos tipos de antimicrobianos
(PIRES, 2007). Os agentes patogênicos principalmente envolvidos são
Escherichia coli, Klebsiella sp, Enterococcus sp, Staphylococcus aureus e até
mesmo a Pseudomonas aeruginosa (LÁZARO,2011). Contudo, este último
microrganismo está mais comumente associado a infecções hospitalares.
As infecções nosocomiais são responsáveis por altos índices de mortalidade e
elevação dos custos com pacientes hospitalizados (FRENCH, 1991).
Desde os anos 1970, as infecções nosocomiais têm sido associadas com pelo
menos 80.000 mortes por ano e são classificadas como a causa mais comum
entre mortes hospitalares nos Estados Unidos da America (HARLEY et al,
1985). Contudo, há carência em estudos e por consequência em dados amplos
sobre os níveis de mortalidade hospitalar atribuível as infecções nosocomiais
(KAOUTAR et al, 2004).
Reduções das taxas de infecções nosocomiais tem sido relatadas com a
implementação de programas de controle de infecção instituídas nos hospitais
(BRAUN, 2009).
O tratamento farmacológico para as infecções consiste na adoção de um ou
mais antimicrobianos que podem variar quanto a sua classe, mecanismo e
espectro de ação.
1.2ANTIBIÓTICOS E RESISTÊNCIA MICROBIANA
1.2.1 ASPECTOS GERAIS
O tratamento médico para as infecções bacterianas se desenvolveu
principalmente após a década de 1940 com o estudo de fármacos eficazes e
seguros com consequente redução drástica da morbidade e mortalidade das
doenças microbianas. Entretanto, o desenvolvimento de agentes
antibacterianos eficazes tem sido acompanhado do aparecimento de
microrganismos resistentes a fármacos1 (HANG & DALE, 2003).
A necessidade de novas classes de antibacterianos no combate às infecções
de caráter multirresistente, com novos mecanismos de ação, tem se tornado
ponto importante e que tem ganhado espaço na pesquisa acadêmica2, 3
(MUKHTAR & WRIGHT, 2005), (BROWN & WRIGHT, 2005). Propõem-se
também a utilização de inibidores dos mecanismos de resistência para a
potencialização dos efeitos dos antibióticos já existentes (WRIGHT, 2000).
Sabe-se que a resistência bacteriana compreende um conjunto complexo de
eventos biológicos e que veem ocorrendo com grande frequência. Refere-se a
cepas de microrganismos que são capazes de multiplicar-se em presença de
concentrações mais altas de antimicrobianos que aquelas que são utilizadas
nas doses terapêuticas em humanos. É um fenômeno biológico natural que se
seguiu à introdução de agentes antimicrobianos na prática clínica4
(WANNMACHER, 2004). A resistência aos antibióticos e considerada
multifatorial, representando uma complexa interação entre fatores relacionados
ao medico e profissionais da saúde, paciente e fatores ambientais (GOULD,
2008).
As bactérias importantes, tais como Pseudomonas aeruginosa, Streptococcus
pneumoniae, Haemophylus influenzae, Campylobacter jejuni, Staphylococcus
aureus, Mycobacterium tuberculosis, Escherichia coli, Enterococcus sp,
Shigella sp, Salmonella sp e Vibrio cholerae apresentam cepas resistentes aos
mais modernos antimicrobianos5 (FAUCI, 2001).
Estimou-se que em 2002 nos Estados Unidos que o Staphylococcus aureus
meticilino- resistente (MRSA) foi o responsável por aproximadamente 102.000
casos de infecções adquiridas no ambiente hospitalar (tabela 1) (IDAS, 2004).
Bactéria antibiótico-Resistente Casos estimados
Meticilina/ S. aureus 102.000
Meticilina/ CNS (Staphylococcus Coagulase
negative)
130.000
Vancomicina/ Enterecoccus 26.000
Ceftazidima/ P. Aeruginosa 12.000
Ampicilina/ E. coli 65.000
Imipenem/ P. aeruginosa 16.000
Ceftazidima/ K. pneumoniae 11.000
Tabela 1: Estimativa de casos de infecções hospitalares causadas por bactérias resistentes nos
Estados Unidos em 2002.
Fonte: IDSA (2004).
O uso inadequado e o excesso de prescrições de antimicrobianos são os
principais fatores responsáveis pelo aumento significativo da prevalência de
microrganismos resistentes a esses fármacos6 (KATZUNG, 2005). Essa
prescrição abusiva e muitas vezes não dotada de critérios atualizados sobre
antibióticos originou o aumento do fenômeno de resistência e consequente
disseminação de cepas de microrganismos resistentes, constituindo um grave
problema de saúde pública e com constante ascendência em nível mundial
(LINHARES, 2011).
Considerando a relevância desse tema, a Organização Mundial de Saúde
escolheu a resistência antimicrobiana como tema para o Dia Mundial da Saúde
2011, dado o aumento significativo no âmbito mundial desse fenômeno nos
últimos anos, cujas consequências incluem a maior morbidade e mortalidade e
alto custo de tratamento de doenças infecciosas7 (WHO, 2011).
É evidente a preocupação de várias entidades sanitárias quanto ao assunto. A
OMS em 2001 publicou o relatório “Estratégia Global para a Contenção da
Resistência antimicrobiana” onde estabelece recomendações dirigidas desde
aos pacientes até os governos sobre vários aspectos que devem ser adotados
para conter a resistência antimicrobiana8 (WHO, 2001). Já no Brasil, em 2002,
a Agência Nacional de Vigilância Sanitária do Ministério da Saúde publicou o
documento denominado “Uso Racional de Antimicrobianos” que estabelecem
diretrizes quanto ao uso consciente de antimicrobianos9 (BRASIL, 2002).
A Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) criou em 2004 um
instrumento informativo denominado Boletim Informativo da Rede Nacional de
Monitoramento da Resistência Microbiana em Serviços de Saúde- Rede RM
que tem como função primordial a orientação da adoção de medidas de
prevenção e controle da resistência microbiana em hospitais e outras
instituições. Após sua criação, várias atividades (cursos, seminários, material
didático) foram desenvolvidas para capacitar os profissionais de instituições e
hospitais filiados a Rede RM que aderiram para utilização das padronizações
para detecção dos testes de susceptibilidade aos antimicrobianos “Clinical and
Laboratory Standards Institute (CLSI)", e dos critérios diagnósticos das
infecções hospitalares “National Nosocomial Infections Surveillance (NNIS)
System”10 (BRASIL, 2007).
Frente ao contexto preocupante gerado pela resistência bacteriana é de igual
importância a adoção de medidas que venham minimizar e reduzir a ocorrência
desse fenômeno.
Entre as várias medidas recomendadas, o desenvolvimento de novos
medicamentos antimicrobianos é uma das principais estratégias para o controle
da resistência bacteriana. Assim, estudos que visem o desenvolvimento de
novos protótipos a antimicrobianos são de grande importância porque podem
subsidiar a pesquisa e desenvolvimento de novos agentes para a inserção na
prática clínica. Contudo, à medida que a demanda por novos e eficazes
antibióticos cresceu nos últimos anos, o desenvolvimento de novas drogas
diminui o que pode gerar, futuramente, uma dependência exclusiva das classes
atualmente disponíveis (KATZUNG, 2005).
Na ultima década percebeu-se que a indústria farmacêutica retrocedeu o
desenvolvimento de novas moléculas antibacterianas em diferentes fases
justificando um alto custo no processo, problemas relacionados à segurança
alem de efetividade in vivo não compatível com a efetividade constatada no
modelo in vitro fazendo com que o custo global não fosse vantajoso em termos
econômicos e por consequência causando a redução do numero total de novas
moléculas de antibióticos (SPELLBERG, 2004).
Dados da IDSA (Infectious Diseases Society of America) em 2004 concluem
que o problema da Resistencia aos antimicrobianos nas duas décadas
passadas foi agravado por uma diminuição significativa no numero de
aprovações de novos antibacterianos pelo FDA no período compreendido entre
os últimos 10 a 15 anos (figura 1).
Figura 1: Novos agentes antibacterianos aprovados pelo FDA nos EUA entre 1983 a 2003.
Fonte: IDSA (2004).
Segundo o Center for Disease Dynamics, Economics & Policy, em trabalho
intitulado The Antibiotic Pipeline de 2008, desde os anos de 1980 vem
declinando o numero de novas classes de antibióticos e a partir de 1968
somente cinco novos agentes foram disponibilizados no mercado (figura 2) e a
maioria dessas drogas se concentram em duas grandes classes: beta-
lactamicos e quinolonas (figura 3).
Figura 2: As 14 classes de antibióticos introduzidas para uso humano entre 1935 e 1968; desde
então apenas cinco novas classes foram introduzidas no mercado.
Fonte: http://www.extendingthecure.org/sites/default/files/Policy_Brief6_May08_newdrugs.pdf.
Figura 3: Queda do numero de novos antibióticos desde 1980 e a maioria dessas drogas
pertencem às classes dos betalactamicos e quinolonas.
Fonte: http://www.extendingthecure.org/publication/antibiotic-pipeline.
Outras condições patológicas são consideradas mais vantajosas em termos
econômicos pelas indústrias farmacêuticas para concentrar as pesquisas e
favorecer o desenvolvimento de novos fármacos. Doenças crônicas,
debilitantes e não previamente tratadas e aquelas que causam impacto social
negativo e profundo no estilo de vida (disfunção erétil e distúrbios depressivos,
por exemplo) causam uma perda de interesse em investimentos em novos
antibióticos (ALANIS, 2005).
1.3 MECANISMOS DE RESISTÊNCIA
A resistência aos antimicrobianos pode ser de dois tipos: a natural (Intrínseca)
e a adquirida (extrínseca). A resistência intrínseca é aquela ligada ao
patrimônio genético original do microrganismo, ou seja, surge em função da
presença de genes de resistência. A resistência adquirida surge através de
mutações, recombinações genéticas ou aquisição de genes de resistência de
outros organismos. Os plasmídeos são determinantes na resistência adquirida
(TENOVER, 2006) (GARCIA, 2011).
Vários são os mecanismos de resistência que os microrganismos se utilizam
para afetar a ação dos fármacos, os principais incluem: Produção de
Betalactamases: enzimas responsáveis pela hidrólise do anel beta-lactâmico
de muitos antibióticos em uso clinico (Penicilinas e Cefalosporinas) (KNOX,
1996); Modificação do alvo: são mudanças estruturais nas Proteínas Ligadoras
de Penicilina (PBPs) e Aumento do efluxo ou redução do influxo por uma
bomba protéica de transporte ativo: fenômeno que consiste na redução da
concentração do antibiótico dentro da célula bacteriana por ação de uma
espécie de bomba de efluxo, codificada por plasmídeo (MARTIN, 2002).
Alguns estudos sugeriram que a composição e organização dos lipídeos de
membrana poderiam ser determinantes na aquisição de resistência a certos
antibióticos como as tetraciclinas e polimixinas. A variação na composição e no
tipo de lipídeos poderia interferir na ligação e até mesmo entrada dos fármacos
no microrganismo alvo (DUNNICK & O’LEARY, 1969).
1.4 USO RACIONAL DE MEDICAMENTOS ANTIMICROBIANOS E A
REDUÇÃO DO FENÔMENO DE RESISTÊNCIA
Os antibióticos são os medicamentos mais vendidos nos países em
desenvolvimento (KUNIN et al, 1987). O consumo em nível mundial só é
superado pelos medicamentos para doenças cardiovasculares (SIMMONS,
1974). Mudaram dramaticamente a prática médica, pois cerca de um terço de
todos os pacientes internados receberam alguma terapia onde se incluíam
antibióticos, resultando em milhões de vidas salvas, que certamente teriam sido
perdidas por causa de infecções (BIRNBAUMER, 2000).
O uso excessivo e irracional desses medicamentos pode não só provocar o
surgimento de microrganismos patogênicos resistentes, mas também pode
gerar grandes perdas econômicas e o aumento na manifestação de reações
adversas na população (GYSSENS, 2001).
Vários fatores estão associados ao uso incorreto dos antibióticos, entre eles,
fatores econômicos, aqueles associados aos prescritores, incerteza diagnóstica
e marketing das indústrias farmacêuticas, tanto em países desenvolvidos
quanto em países em desenvolvimento (KUNIN, 1990), (ORTON, 2001).
Os antimicrobianos são muitas vezes utilizados na pratica clinica de forma
profilática, mas não são encontrados na literatura resultados suficientemente
válidos que comprovem sua eficiência nessa situação. Essa quimioterapia
irracional ate os anos de 1970 era satisfatoriamente substituída por certas
combinações de antibióticos tais como eritromicina e cloranfenicol, tetraciclina
e penicilina, novobiocina e tetraciclina entre outros (EICHENWALD, 1964).
Atualmente a terapia com um único agente é preferível, pois reduz os riscos de
toxicidade e de interações medicamentosas potencialmente perigosas, além
disso, reduz o custo e a inconveniência do tratamento e por consequência
contribui para a melhor adesão e para o sucesso da antibioticoterapia. Mas
deve-se salientar que existem circunstâncias em que a terapia multidroga de
antimicrobianos é adequada e até mesmo essencial para a resolução do
quadro patogênico (SIMPSON, 2002).
Considerando que há grande incidência do fenômeno de resistência
microbiana no ambiente hospitalar, caso de infecções nosocomiais, muitos
hospitais possuem políticas para orientação do uso de antibióticos, uso de
protocolos clínicos, por exemplo, para auxiliar escolhas racionais (TUNGER et
al, 2000).
Entre as medidas propostas pela Organização Mundial da Saúde para o
controle do avanço da resistência aos antibióticos no mundo inclui-se a
promoção do uso Racional de Medicamentos (WHO, 2001)8. Assim a
participação conjunta de todos os profissionais da saúde para o uso correto,
adequado e oportuno desses fármacos é de extrema relevância. Além disso, é
reconhecido que a regulação da comercialização de antibacterianos contribui
sobremaneira para a contenção de seu uso indiscriminado (ALVAREZ
CASTELLO et al., 2008).
No Brasil, a ANVISA através da Resolução da Diretoria Colegiada (RDC) nº44
de 28 de Outubro de 2010 estabeleceu s critérios regulatórios para a venda de
antibióticos, estabelecendo a necessidade de prescrição para que esses
medicamentos sejam dispensados. A proposta central é a diminuição da
automedicação e por consequência o uso irracional dos antibacterianos
colaborando para processo de contenção da resistência (BRASIL, 2010). Esse
aumento na regulação foi de fundamental importância, pois dados da ANVISA
apontavam para um uso de antimicrobianos de forma inapropriada em níveis
alarmantes e a regulação da venda de agentes antimicrobianos é reconhecida
como uma importante medida para evitar o uso e abusos destes medicamentos
(GARCIA, 2011).
1.5 DESENVOLVIMENTO DE NOVOS FÁRMACOS E NOVOS
ANTIBACTERIANOS
A descoberta de novos fármacos envolve diferentes ciências. A Química e suas
subáreas como a Química Orgânica até a Química Medicinal. Essa, também
conhecida como Química Farmacêutica é uma disciplina de base na química,
que envolve aspectos de natureza biológica, médica e ciências farmacêuticas
de extrema relevância no processo de desenvolvimento e estudo de novos
fármacos (WERMUTH et al, 1998).
Dessa forma, explorar os enfoques relacionados à química orgânica das
substâncias ativas nos processos de desenvolvimento ou descoberta, a
elucidação do mecanismo de ação e de desenvolvimento de agentes
terapêuticos é o objetivo de muitas pesquisas na área da química farmacêutica.
Neste sentido, é reconhecida a contribuição e importância das disciplinas de
química, bioquímica, biologia molecular, fisiologia e farmacologia tanto para o
desenvolvimento como para o aprendizado da Química farmacêutica, que
ocupa, assim, posição estratégica na interface entre a química e a biologia
(MENEZES, 2005).
A Química farmacêutica preocupa-se com vários aspectos relacionados aos
compostos biologicamente ativos desde a sua invenção, descoberta, “design”,
identificação e preparação até o estudo do seu metabolismo, a interpretação do
modo de ação a nível molecular e a construção das relações estrutura-
atividade Assim, essas substâncias candidatas a fármacos e os
fármacos propriamente ditos são o centro do estudo da química
farmacêutica. Esse processo de investigação exige a participação de
diversos profissionais e integração de conhecimentos de várias áreas do
conhecimento, demonstrando a interdisciplinaridade da química farmacêutica
(WERMUTH et al, 1998).
A Química farmacêutica também estuda o processo de síntese e procura
racionalizar uma sequência de etapas sintéticas objetivando rendimentos
melhores, maior grau de pureza, economia no processo sintético e a inclusão
de reações chave que possibilite alcançar tais objetivos. Portanto, a síntese de
substâncias com atividade biológica, aqueles que em sua maioria são análogos
ou modificações de substâncias protótipos de produtos naturais, vem sendo o
alvo de inúmeras pesquisas, bem como a construção de moléculas em seus
diversos níveis de complexidade é a preocupação central da síntese de
fármacos que constitui um importante capítulo da química orgânica e
consequentemente da química farmacêutica (MENEGATTI et al ,2001).
O desenvolvimento de novos fármacos requer muitas vezes a modificação
estrutural de muitos compostos orgânicos protótipos, para que se obtenha
determinada atividade biológica. Dentre essas modificações incluem a
formação de ligações carbono-carbono (LAROCK, 2005).
Na literatura é crescente o número de trabalhos publicados, de rotas sintéticas
ou semi-sintéticas para a construção dessas novas moléculas dentre elas
aquelas com potencialidade biológica. Com isso, assumem papel de destaque
as metodologias para a formação de ligação carbono-carbono. Muitas vezes
essas metodologias constituem a etapa chave na construção de uma
substância sintética desejada. A cadeia carbônica é a base para a construção
das moléculas mais simples até as mais complexas (CAREY & SUNDBERG,
2001).
Nesse contexto, existem várias metodologias para a formação de ligação
carbono-carbono, sendo muitas desenvolvidas mais recentemente, entre as
quais se destacam: a reação de Grignard, a reação de Reformatsky, a reação
de adição de Michael, a condensação de Claisen, a anelação de Robinson, a
reação de acoplamento pinacol, a reação de Wittig, a reação de Petasis, a
reação de Mukaiyama, a alquilação e acilação de Friedel- Crafts. Podem-se
citar também algumas reações que são catalisadas por vários tipos de metais
ou em alguns casos por moléculas orgânicas (casos de organocatálise) tais
como, as reações de Heck e de Stille, a reação de Diels-Alder e a reação de
Morita-Baylis-Hillman (MBH). Esta última encontra-se hoje em ascensão na
química orgânica que visa à síntese de novos compostos (SILVA & JONES JR,
2001).
Considerando a importância da oferta de novas moléculas de antibióticos ‘e de
grande importância investimentos em pesquisas e incentivo para colaboração
entre empresas privadas e instituições acadêmicas e de pesquisa (ALANIS,
2005).
O estudo da relação estrutura-atividade (EREA) de agentes antibacterianos
envolve a química medicinal e a biologia molecular e constitui um passo
extremamente importante no desenvolvimento de novas moléculas alem disso
sabe-se que a progressiva otimização de processos sintéticos e de EREA
resultaram na melhoria da atividade antibacteriana, farmacocinética e fatores
relacionados a tolerância de muitas classes de antibacterianos atualmente
comercializados (BRYSKIER, 2006).
1.6 REAÇÃO DE MORITA BAYLIS-HILLMAN
1.6.1 CONSIDERAÇÕES GERAIS
A reação de Morita-Baylis-Hillman surge como uma reação que auxilia na
obtenção de ligação do tipo sigma carbono-carbono, tornando essa
modificação estrutural uma das áreas mais desafiadoras e fascinantes da
química orgânica (BASAVAIAH et al, 2007). Trata-se de uma reação química
onde ocorre a formação de uma nova ligação σ (sigma) carbono-carbono
através da condensação entre carbonos eletrofílicos de configuração sp² de
uma substância carbonilada (aldeído geralmente) e a posição α de uma olefina
ativada (consequência da presença de grupos retiradores de elétrons),
catalisada por fosfinas ou aminas terciárias, conforme mostrado no esquema 1
(MORITA, 1968), (BAYLIS e HILLMAN, 1972).
Esquema 1: Reações descritas por Morita, Baylis e Hillman.
1.6.2 MECANISMO REACIONAL
O mecanismo inicialmente proposto para a reação de MBH envolve quatro
etapas (Esquema 2). Na primeira etapa, ocorre uma adição de Michael do
catalisador (amina terciária I ou fosfina) ao sistema α,β-insaturado II, gerando o
zwitterion III. A condensação aldólica entre III e o aldeído IV gera o alcóxido V,
que sofre uma transferência de próton, em um estado de transição cíclico de
quatro membros, para fornecer o enolato VI. Neste estágio, ocorre à eliminação
da base levando ao produto α-hidroxi-β-metileno carbonilado VII (aduto de
MBH), com regeneração do catalisador I, que volta ao ciclo catalítico.
Esquema 2: Mecanismo de Morita-Baylis-Hillman, inicialmente proposto.
Para que se apresente como uma metodologia de síntese, para
desenvolvimento de novos fármacos, dentre eles antimicrobianos, a reação de
Morita-Baylis-Hillman apresenta algumas características que torna vantajosa a
sua adoção: pode ser efetuada em versões inter e intramolecular, quimio, regio
e estereosseletiva, pois o aduto de Morita-Baylis-Hillman (MBH) quando
formado gera pelo menos um centro estereogênico(COELHO e ALMEIDA,
2000).
Outra vantagem da RMBH é a aplicação dos princípios de “Química Verde”,
como elevada economia de átomos, impacto ambiental reduzido devido ao
baixo nível de resíduos gerados na reação, baixo número de etapas, maior
grau de funcionalização útil e condições reacionais brandas caracterizando a
reação como uma transformação sustentada (ANASTAS e WARNER, 1998) (
HORVATH, 2007).
Assim, devido a essas características e considerando a relevância da
otimização de métodos sintéticos para que se desenvolvam novas moléculas
com potencialidade farmacológica, a Reação de Morita-Baylis-Hillman surge
como uma importante alternativa em síntese orgânica e de múltipla
aplicabilidade na química farmacêutica moderna. Nesse aspecto pode-se
afirmar que a reação de MBH é uma das transformações de maior economia de
átomos que se conhece em química orgânica (GOMES, 2010).
1.6.3 ADUTOS DE MORITA-BAYLIS-HILLMAN E SUAS APLICAÇÕES
A reação de MBH fornece moléculas poli-funcionalizadas que as transformam
em interessantes substratos para a síntese de produtos naturais, substâncias
biologicamente ativas e de protótipos candidatos a fármacos (COELHO e
ALMEIDA, 2000).
Os adutos de Morita-Baylis-Hillman apresentam como principal característica a
presença de três grupos funcionais proximos, o que os transforma em
potenciais substratos para a síntese total de fármacos e moléculas
biologicamente ativas (BASAVAIAH et al, 2007).
Varios compostos de interesse farmacológico foram sintetizados a partir de
AMBH como, por exemplo, o Captopril, Cloranfenicol, Fluoranfenicol,
Tianfenicol, Norfloxacina entre outros compostos (figura 4).
Figura de compostos sintetizados a partir de AMBH
2 OBJETIVOS
2.1OBEJETIVOS GERAIS
O presente Trabalho de Conclusão de Curso teve por objetivo geral sintetizar
adutos de Morita-Baylis-Hillman (MBH), carcaterizá-los por RMN e
posteriormente submetê-los a uma avaliação da atividade antibacteriana.
2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS
Neste trabalho de Conclusão de Curso objetivou-se especificamente aplicando
os conhecimentos adquiridos no curso de farmácia e de acordo com área afim
ao mesmo:
Sintetizar alguns adutos de Morita-Baylis-Hillman que apresentem
substituintes heteroaromáticos e aromáticos em suas estruturas e
grupos doadores de elétrons nesses sistemas;
Caracterizar os adutos sintetizados por métodos físicos;
Bioavaliar in vitro a atividade antibacteriana dos adutos sintetizados
3 METODOLOGIA DO TRABALHO
3.1ADUTOS DE MORITA BAYLIS-HILLMAN (AMBH)
Inicialmente foi proposta a síntese de 11 adutos. Contudo, devido à
indisponibilidade dealguns dos aldeídos de partida para a síntese de 3 dos
adutos, foi feita a exclusão de uma molécula e a substituição de outras duas.
Salienta-se que as novas moléculas apresentam as características de interesse
para o trabalho, nesse caso, trata-se de moléculas aromáticas e/ou
heteroaromáticas.
Os adutos foram sintetizados utilizando metodologia já bem estabelecida pelo
grupo de pesquisa do Laboratório de Síntese de Produtos Naturais e Fármacos
do Departamento de Química Orgânica do Instituto de Química da
Universidade Estadual de Campinas (COELHO et al, 2002).
Figura x. Moléculas propostas inicialmente no trabalho.
Figura com os adutos sintetizados
Esses adutos apresentam em suas estruturas algumas características que
permitiu antever um bom perfil antibacteriano para cada um deles. De maneira
geral esses adutos apresentam atividade antiproliferativa (COELHO, 2002)
bastante pronunciada. Acredita-se, baseado nesse precedente que eles
também devem apresentar atividade antibacteriana. A atividade antiproliferativa
está baseada na presença do sistema alfa-beta insaturado e da substituição
por grupos doadores e retiradores de elétrons no anel aromático. A presença
de um sistema insaturado caracteriza esses produtos como bons aceptores de
Michael, o que pode explicar, em parte, a atividade antiproliferativa. Essas
substâncias apresentam também elevadas cito toxicidade, o que as qualificam
para testes com agentes antibacterianos. O grupo nitro está presente em um
antibacteriano muito utilizado no combate de algumas infecções bacterianas
especificas o cloranfenicol. Assim essa analogia levou a síntese de derivados
contendo um grupo nitro em duas posições diferentes. Alem disso sabe-se que
outros fármacos antibacterianos apresentam núcleos aromáticos ou
heteroaromáticos o que subsidia a intenção básica desse projeto.
3.2 METODOLOGIA PARA O PREPARO DOS AMBH
A metodologia para o preparo dos adutos de MBH foi a utilizada pelo grupo de
pesquisa do LSPNF IQ-UNICAMP (COELHO, 2002). E consiste basicamente
em utilizar como alqueno ativado o acrilato de metila ou acrilonitrila juntamente
ao aldeído ativado de partida dissolvido e utilizando como catalizador o
DABCO, em temperatura ambiente.
A mistura reacional foi monitorada por Cromatografia em Camada Delgada
(CCD). Após o termino da reação, o excesso de acrilato será evaporado sob
pressão reduzida e o produto será seco com sulfato de sódio anidro.
Posteriormente haverá a purificação em coluna cromatográfica com gradiente
de eluição apropriado de hexano:acetato de etila. As separações
cromatográficas do tipo “flash” serão realizadas em colunas utilizando gel de
sílica Merck de granulação 0,040 – 0,0063 mm.
O acompanhamento das separações cromatográficas e dos processos
reacionais foi realizado sobre cromato folhas de alumínio de gel de sílica 60
Kieselgel (E. Merck) irradiadas com ultravioleta a 245 nm.
3.3 CARACTERIZACAO DOS AMBH
Todos os adutos sintetizados foram caracterizados por Ressonância Magnética
Nuclear de 1H e 13C a 250 MHz. Os espectros de Infravermelho (IR) também
foram obtidos e caracterizados. Os dados obtidos serão comparados com os
dados de literatura para os casos não inéditos.
Os espectros de RMN 1H e RMN 13C foram obtidos em um aparelho Varian
Mercury Spectra AC 20 (250 MHz para 1H e 83,33 MHz para 13C) em CDCl3
com tetrametilsilano (TMS) como padrão interno. As multiplicidades referentes
a cada absorção são expressas da seguinte forma: singleto (s), singleto largo
(sl), dubleto (d), multipleto (m), tripleto (t), duplo dubleto (dd) e duplo duplo
dubleto (ddd). As multiplicidades dos sinais dos carbonos serão observados
pelo uso da técnica de APT (CDCl3).
3.4 AVALIACAO DA ATIVIDADE ANTIBACTERIANA
3.4.1 CRESCIMENTO BACTERIANO
As linhagens bacterianas da Tabela 1 foram crescidas em BHI Agar. As
condições de crescimento foram de 37°C durante um período de 18 à 24 horas.
Os testes de atividade antibacteriana dos compostos sintetizados nesse
trabalho serão realizados em meio sólido (antibiograma) e líquido (Mínima
Concentração Inibitória) de Mueller Hinton. Serão seguidas para os testes as
especificações prescritas no Manual de testes de sensibilidade a agentes
antimicrobianos da ANVISA (BRASIL, 2003), desenvolvido mediante normas de
ação globais do NCCLS (National Committee for Clinical Laboratory
Standards).
3.4.2 TESTE DE SENSIBILIDADE BACTERIANA (ANTIBIOGRAMA) E
DETERMINAÇÃO DA MÍNIMA CONCENTRAÇÃO INIBITÓRIA (MIC)
Uma alíquota de 10 µl de cada composto na concentração de 100 µg/mL em
DMSO será depositada assepticamente sobre um disco de filtro esterilizado
(Wattman n°3) com diâmetro de 5 mm e levado à estufa a 37°C durante 24
horas para a eliminação do solvente. Em seguida o disco será depositado
sobre uma placa de Petri contendo o meio de cultura previamente inoculado
com uma das linhagens bacteriana da Tabela 1, também conforme as
especificações da ANVISA, já citada acima. Para isso 200 µL de uma
suspensão bacteriana em solução salina a 0,9% será adicionada sobre o meio
de cultura e espalhada com o auxílio de alça de Drigalsky devidamente
esterilizada.
Para a obtenção do controle negativo, o mesmo procedimento será empregado
para o DMSO.
As placas serão incubadas segundo as especificações de cada linhagem
bacteriana e a leitura realizada 18-24 horas de incubação verificando-se se há
formação de halos de inibição.
Para os compostos que apresentarem atividade antibacteriana, a determinação
da Mínima Concentração Inibitória será realizada através de diluições seriadas
de 12,5, 25, 50, 100, 250, 500, 1000 μg/ml e exposição às devidas linhagens
bacteriana em condições específicas para cada uma.
4 RESULTADOS E DISCUSSAO
4.1 RENDIMENTOS DAS SINTESES
4.2 ANTIBIOGRAMAS
4.3DETERMINACAO DA CONCENTRACAO MINIMA INIBITORIA
5 CONCLUSOES
6 PARTE EXPERIMENTAL DO TRABALHO
6.1 PREPARO DOS AMBH
6.2 PURIFICACAO
6.3IDENTIFICACAO
6.4 ANTIBIOGRAMA E MIC
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